專利名稱：電池系統(tǒng)和具備該電池系統(tǒng)的電動(dòng)車輛的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種包含電池單元的電池系統(tǒng)和具備該電池系統(tǒng)的電動(dòng)車輛。
背景技術(shù)：
在作為電動(dòng)汽車等移動(dòng)體的驅(qū)動(dòng)源而使用的電池系統(tǒng)中，為了獲得規(guī)定的驅(qū)動(dòng) 力，設(shè)置有多個(gè)能夠進(jìn)行充放電的電池模塊。各電池模塊具有將多個(gè)電池(battery cell 電池單元)例如串聯(lián)連接的結(jié)構(gòu)。專利文獻(xiàn)1 日本特開平8-162171號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開2009-168720號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)1記載了搭載在電動(dòng)汽車等移動(dòng)體上的組電池的監(jiān)視裝置。組電池由多 個(gè)模塊構(gòu)成。各個(gè)模塊包含多個(gè)電池。監(jiān)視裝置具備分別與多個(gè)模塊相連的多個(gè)電壓計(jì)測(cè) 單元和電子控制單元(ECU)。ECU與多個(gè)電壓計(jì)測(cè)單元相連。由各個(gè)電壓計(jì)測(cè)單元檢測(cè)到 的模塊的電壓被輸出到ECU。專利文獻(xiàn)2記載了具備電容器、接觸器和管理單元(M(iU)的電池系統(tǒng)。電容器具 備串聯(lián)連接的多個(gè)電池和多個(gè)控制單元。各個(gè)控制單元具有檢測(cè)各個(gè)電池的電壓等的狀態(tài) 檢測(cè)部。多個(gè)控制單元與MGU相連。在專利文獻(xiàn)1記載的組電池的監(jiān)視裝置中，E⑶進(jìn)行組電池的充電控制以及壽命 判斷等各種監(jiān)視和控制。另外，在專利文獻(xiàn)2記載的電池系統(tǒng)中，MGU進(jìn)行電容器的監(jiān)視和控制。然而，在使用專利文獻(xiàn)1的組電池和監(jiān)視裝置的系統(tǒng)以及專利文獻(xiàn)2的電池系統(tǒng) 中，布線復(fù)雜化同時(shí)難以小型化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能夠布線簡單化、同時(shí)能夠小型化的電池系統(tǒng)以及具備 該電池系統(tǒng)的電動(dòng)車輛。(1)第一發(fā)明涉及的電池系統(tǒng)具備多個(gè)電池單元、一個(gè)或多個(gè)電路基板，所述一個(gè) 或多個(gè)電路基板各自具有檢測(cè)各個(gè)電池單元的第一參數(shù)的第一功能，至少一個(gè)電路基板還 具有與所述第一功能不同的第二功能。在該電池系統(tǒng)中，一個(gè)或多個(gè)電路基板各自具有檢測(cè)各個(gè)電池單元的第一參數(shù)的 第一功能。另外，至少一個(gè)電路基板還具有與第一功能不同的第二功能。此時(shí)，實(shí)現(xiàn)第一功能的電路和實(shí)現(xiàn)第二功能的電路之間的布線形成在至少一個(gè)電 路基板上。另外，電池系統(tǒng)無需另外設(shè)置具有第二功能的電路單元。由此，能夠使電池系統(tǒng) 的布線簡單化，并能夠使電池系統(tǒng)小型化。(2)第二功能也可以包含檢測(cè)多個(gè)電池單元的第二參數(shù)的功能。該情況下，由于通 過第二功能檢測(cè)多個(gè)電池單元的第二參數(shù)，因此無需在電池系統(tǒng)上另外設(shè)置用于檢測(cè)多個(gè) 電池單元的第二參數(shù)的檢測(cè)單元。由此，能夠使電池系統(tǒng)的布線簡單化，并能夠使電池系統(tǒng)小型化。(3)第二功能也可以包含進(jìn)行與多個(gè)電池單元相關(guān)的控制的功能。該情況下，由于 通過第二功能能夠進(jìn)行與多個(gè)電池單元相關(guān)的控制，因此電池系統(tǒng)無需另外設(shè)置用于進(jìn)行 與多個(gè)電池單元相關(guān)的控制的控制單元。由此，能夠使電池系統(tǒng)的布線簡單化，并能夠使電 池系統(tǒng)小型化。(4)第二功能也可以包含將電力供給到實(shí)現(xiàn)第一功能的一個(gè)或多個(gè)電路基板部分 的功能。此時(shí)，由于通過第二功能將電力供給到實(shí)現(xiàn)第一功能的一個(gè)或多個(gè)電路基板部分， 因此無需在一個(gè)或多個(gè)電路基板上均設(shè)置電力供給單元。由此，能夠使電池系統(tǒng)的布線簡 單化，并能夠使電池系統(tǒng)小型化。(5)也可以設(shè)置多個(gè)電路基板，多個(gè)電路基板各自還包含使各個(gè)電池單元放電的 放電電路。該情況下，放電電路分散設(shè)置在多個(gè)電路基板上。由此，能夠更有效地使各個(gè)電池 單元放電時(shí)所產(chǎn)生的熱量散熱。其結(jié)果，能夠防止設(shè)置在多個(gè)電路基板上的用于實(shí)現(xiàn)上述 第一和第二功能的電路劣化。(6)第二發(fā)明涉及的電動(dòng)車輛具備第一發(fā)明涉及的電池系統(tǒng)；由來自電池系統(tǒng) 的多個(gè)電池單元的電力進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的電機(jī)；和通過電機(jī)的旋轉(zhuǎn)力進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)輪。在該電動(dòng)車輛中，通過來自多個(gè)電池單元的電力驅(qū)動(dòng)電機(jī)。驅(qū)動(dòng)輪通過該電機(jī)的 旋轉(zhuǎn)力旋轉(zhuǎn)，電動(dòng)車輛移動(dòng)。該電動(dòng)車輛中由于使用了第一發(fā)明涉及的電池系統(tǒng)，因此，能夠簡化電動(dòng)車輛中 的布線，同時(shí)能夠使電動(dòng)車輛小型化。根據(jù)本發(fā)明，能夠使電池系統(tǒng)的布線簡單化的同時(shí)能夠使電池系統(tǒng)小型化。


圖1是表示第一實(shí)施方式涉及的電池系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。 圖2是表示印刷電路基板的結(jié)構(gòu)框圖。 圖3是表示電池特性檢測(cè)電路的結(jié)構(gòu)框圖。 圖4是電池模塊的外觀立體圖。 圖5是電池模塊的平面圖。 圖6是電池模塊的端面圖。 圖7是母線的外觀立體圖。
圖8是表示將多個(gè)母線和多個(gè)PTC元件安裝在FPC基板上的狀態(tài)的外觀立體圖。 圖9是用于說明母線和電壓檢測(cè)電路之間的連接的示意平面圖。 圖10是表示印刷電路基板的一個(gè)結(jié)構(gòu)例的示意平面圖。 圖11是表示印刷電路基板的一個(gè)結(jié)構(gòu)例的示意平面圖。 圖12是表示電池模塊的連接和布線的一個(gè)例子的示意平面圖。 圖13是表示第二實(shí)施方式涉及的電池系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。 圖14是表示第二實(shí)施方式中的印刷電路基板的結(jié)構(gòu)框圖。 圖15是表示第三實(shí)施方式中的印刷電路基板的結(jié)構(gòu)框圖。 圖16是表示第四實(shí)施方式中的印刷電路基板的結(jié)構(gòu)框圖。
圖17是表示電池模塊中的電壓電流母線和FPC基板的放大平面圖。圖18是表示第五實(shí)施方式中的印刷電路基板的結(jié)構(gòu)框圖。圖19是表示第六實(shí)施方式中的印刷電路基板的結(jié)構(gòu)框圖。圖20是表示第七實(shí)施方式中的印刷電路基板的結(jié)構(gòu)框圖。圖21是表示第八實(shí)施方式中的印刷電路基板的結(jié)構(gòu)框圖。圖22是表示第九實(shí)施方式涉及的電池系統(tǒng)內(nèi)的電池模塊的連接和布線的一個(gè)例 子的示意平面圖。圖23是表示具備電池系統(tǒng)的電動(dòng)汽車的結(jié)構(gòu)框圖。符號(hào)說明1電池特性檢測(cè)電路2控制相關(guān)電路10電池單元IOa正電極IOb負(fù)電極10G、12G 安裝區(qū)域11熱敏電阻12非動(dòng)力用電池20電壓檢測(cè)電路20a多路轉(zhuǎn)換器20b、202A/D 轉(zhuǎn)換器20c差動(dòng)放大器2IA 2ID印刷電路基板22連接端子23、31 連接器24串行通信電路25絕緣元件26絕緣區(qū)域40、40a、501a 母線40y電壓電流母線41、45 基部42、46 安裝片43、47電極連接孔51 56 導(dǎo)線60PTC 元件92端面框架93上端框架94下端框架100、100A 100D 電池模塊102接觸器
104總線
201放大電路
203 CAN通信電路
210電流檢測(cè)電路
213總電壓檢測(cè)電路
214漏電檢測(cè)電路
215接觸器控制電路
216送風(fēng)機(jī)控制電路
217電力供給電路
218車輛起動(dòng)檢測(cè)電路
219運(yùn)算電路
220看門狗電路
300主控制部
301起動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生部
500電池系統(tǒng)
501,502電源線
520HV連接器
530服務(wù)插頭
550殼體
550a 550d側(cè)壁
560線纜
581送風(fēng)機(jī)
600電動(dòng)汽車
601電力轉(zhuǎn)換部
602電機(jī)
603驅(qū)動(dòng)輪
604加速器裝置
604a加速器踏板
604b加速器檢測(cè)部
605制動(dòng)器裝置
605a制動(dòng)器踏板
605b制動(dòng)器檢測(cè)部
606轉(zhuǎn)速傳感器
C通信端子
E1、E2端面
E3、E4側(cè)面
GNDU GND2接地圖案
H1、H2焊錫圖案
IF外部接口
說 明 書4/24頁
6
Pl P3通信線R 電阻RS分流電阻SW開關(guān)元件Vl V4電壓端子
具體實(shí)施例方式[1]第一實(shí)施方式以下，參照

第一實(shí)施方式涉及的電池系統(tǒng)。另外，本實(shí)施方式涉及的電池 系統(tǒng)搭載在以電力為驅(qū)動(dòng)源的電動(dòng)車輛(例如電動(dòng)汽車)上。(1)電池系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖1是表示第一實(shí)施方式涉及的電池系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。如圖1所示，電池系統(tǒng)500 包含多個(gè)電池模塊100、多個(gè)剛性印刷電路基板(以下簡稱為印刷電路基板)21A、21B、 21C、21D和接觸器102。多個(gè)印刷電路基板21A 21D設(shè)置成分別與多個(gè)電池模塊100對(duì) 應(yīng)。在圖1的示例中，4個(gè)印刷電路基板21A 21D與4個(gè)電池模塊100對(duì)應(yīng)地設(shè)置在電池 系統(tǒng)500中。多個(gè)電池模塊100通過電源線501相互連接。各個(gè)電池模塊100具有多個(gè)(本例 中18個(gè))電池單元10和多個(gè)(本例中5個(gè))熱敏電阻11。也就是說，圖1的電池系統(tǒng)500 具有共計(jì)72個(gè)電池單元10。每個(gè)電池模塊100中，多個(gè)電池單元10以相互鄰接的方式配置為一體，并通過多 個(gè)母線40串聯(lián)連接。各個(gè)電池單元10例如是鋰離子電池或鎳氫電池等二次電池。配置在兩端部的電池單元10通過母線40a與電源線501相連。由此，在電池系統(tǒng) 500內(nèi)，多個(gè)電池模塊100中的所有電池單元10均串聯(lián)連接。從電池系統(tǒng)500引出的電源 線501通過電壓端子V1、V2與電動(dòng)車輛的電機(jī)等負(fù)載相連。下文將詳細(xì)介紹電池模塊100。圖2是表示印刷電路基板21A 21D的結(jié)構(gòu)框圖。如圖2所示，具有檢測(cè)對(duì)應(yīng)電 池模塊100的多個(gè)電池單元10的電壓和溫度等電池特性的電池特性檢測(cè)功能的電池特性 檢測(cè)電路1安裝在各個(gè)印刷電路基板21A 21D上。在圖1的示例中，各個(gè)電池特性檢測(cè) 電路1能夠檢測(cè)對(duì)應(yīng)的電池模塊100的18個(gè)電池單元10的電池特性。另外，具有與各個(gè)電池單元10的電池特性檢測(cè)功能不同功能的控制相關(guān)電路2與 電池特性檢測(cè)電路1 一起安裝在印刷電路基板21A上。在本實(shí)施方式中，控制相關(guān)電路2 包含CAN(ControIler Area Network 控制器局域網(wǎng))通信電路203。CAN通信電路203包含例如CPU(中央運(yùn)算處理裝置)、存儲(chǔ)器和接口電路。通過 圖中未示的直流-直流(DC-DC)轉(zhuǎn)換器和電源線502，電動(dòng)車輛的非動(dòng)力用電池12與CAN 通信電路203相連。非動(dòng)力用電池12被用作CAN通信電路203的電源。另外，在本實(shí)施方 式中，非動(dòng)力用電池12是鉛蓄電池。非動(dòng)力用電池12不用作電動(dòng)車輛的行駛用驅(qū)動(dòng)源。CAN通信電路203與印刷電路基板21A的電池特性檢測(cè)電路1的串行通信電路 24(參照?qǐng)D幻可相互通信地相連，同時(shí)，通過總線104與電動(dòng)車輛的主控制部300相連。這 樣，在本實(shí)施方式中，控制相關(guān)電路2作為進(jìn)行與多個(gè)電池單元10相關(guān)的控制的功能，具有 與電動(dòng)車輛的主控制部300進(jìn)行CAN通信的CAN通信功能。
圖3是表示電池特性檢測(cè)電路1的結(jié)構(gòu)框圖。電池特性檢測(cè)電路1包含電壓檢測(cè) 電路20、串行通信電路M、絕緣元件25、多個(gè)電阻R和多個(gè)開關(guān)元件SW。另外，電壓檢測(cè)電 路20包含多路轉(zhuǎn)換器20a、A/D (模擬/數(shù)字)轉(zhuǎn)換器20b和多個(gè)差動(dòng)放大器20c。電壓檢測(cè)電路 20 例如由 ASIC (Application Specific Integrated Circuit :專用 集成電路)構(gòu)成，電池模塊100的多個(gè)電池單元10作為電壓檢測(cè)電路20的電源使用。電 壓檢測(cè)電路20的各個(gè)差動(dòng)放大器20c具有兩個(gè)輸入端子和輸出端子。各個(gè)差動(dòng)放大器20c 對(duì)輸入至兩個(gè)輸入端子的電壓進(jìn)行差動(dòng)放大，并從輸出端子將放大后電壓輸出。各個(gè)差動(dòng)放大器20c的兩個(gè)輸入端子通過導(dǎo)線52和PTC (Positive Temperature Coefficient 正溫度系數(shù))元件60與毗鄰的兩個(gè)母線40、40a電相連。在此，PTC元件60具有如果溫度超過某個(gè)值則電阻值急劇增大的電阻溫度特性。 因而，在電壓檢測(cè)電路20和導(dǎo)線52等產(chǎn)生短路的情況下，當(dāng)因流經(jīng)該短路路徑的電流PTC 元件60的溫度升高時(shí)，則PTC元件60的電阻值增大。由此，能夠抑制大電流流過包含PTC 元件60的短路路徑。串行通信電路M例如包含CPU、存儲(chǔ)器和接口電路，并具有串聯(lián)通信功能和運(yùn)算 功能。通過圖中未示的DC-DC轉(zhuǎn)換器和電源線502，電動(dòng)車輛的非動(dòng)力用電池12連接在串 行通信電路M上。非動(dòng)力用電池12被用作串行通信電路M的電源。電阻R和開關(guān)元件SW的串聯(lián)回路連接在各個(gè)毗鄰的兩個(gè)母線40、40a之間。開關(guān) 元件SW的開啟和關(guān)斷由圖1的主控制部300經(jīng)由串行通信電路M控制。另外，在通常狀 態(tài)下，開關(guān)元件SW處于關(guān)斷狀態(tài)。電壓檢測(cè)電路20和串行通信電路M通過絕緣元件25而能夠相互電絕緣且能通 信地相連。各個(gè)毗鄰的兩個(gè)母線40、40a的電壓由各個(gè)差動(dòng)放大器20c差動(dòng)放大。各個(gè)差 動(dòng)放大器20c的輸出電壓相當(dāng)于各個(gè)電池單元10的端子電壓。從多個(gè)差動(dòng)放大器20c輸 出的端子電壓被輸送給多路轉(zhuǎn)換器20a。多路轉(zhuǎn)換器20a將多個(gè)差動(dòng)放大器20c輸出的端 子電壓依次輸出到A/D轉(zhuǎn)換器20b。A/D轉(zhuǎn)換器20b將多路轉(zhuǎn)換器20a輸出的端子電壓轉(zhuǎn) 換為數(shù)字值并通過絕緣元件25輸送給串行通信電路M。另外，串行通信電路M與圖1的多個(gè)熱敏電阻11相連。由此，串行通信電路24 根據(jù)熱敏電阻11的輸出信號(hào)獲得電池模塊100的溫度。圖2的各個(gè)印刷電路基板21A 21D的串行通信電路M (參照?qǐng)D3)通過線纜 (harness) 560相互連接。由此，各個(gè)印刷電路基板21A 21D的串行通信電路M能夠與其 他印刷電路基板2IA 2ID的串行通信電路M進(jìn)行串聯(lián)通信。印刷電路基板2IB 2ID 的串行通信電路M將各個(gè)電池單元10的電池特性供給至印刷電路基板21A的串行通信電 路24。圖2的印刷電路基板2IA的串行通信電路24 (參照?qǐng)D3)與CAN通信電路203相 連。印刷電路基板21A的串行通信電路M將多個(gè)電池模塊100的電池特性供給至CAN通 信電路203。CAN通信電路203利用CAN通信并經(jīng)由圖1的總線104將多個(gè)電池模塊100 的電池特性供給至主控制部300。在本實(shí)施方式中，主控制部300能夠檢測(cè)在多個(gè)電池單元10中流動(dòng)的電流。主控 制部300根據(jù)電池模塊100的電池特性和電流等電池信息，計(jì)算出各個(gè)電池單元10的充電 量，并根據(jù)該充電量對(duì)各個(gè)電池模塊100的充放電進(jìn)行控制。
另外，主控制部300根據(jù)電池信息檢測(cè)各個(gè)電池模塊100的異常。所謂的電池模 塊100的異常是指例如電池單元10的過度放電、過度充電或者溫度異常等。接觸器102安插在一端部與電池模塊100相連的電源線501上。接觸器102通過 總線104與主控制部300相連。主控制部300在檢測(cè)到電池模塊100的異常時(shí)，關(guān)斷接觸 器102。由此，在異常時(shí)，由于在各個(gè)電池模塊100中沒有流動(dòng)流過，因此能夠防止電池模塊 100的異常發(fā)熱。主控制部300根據(jù)各個(gè)電池模塊100的充電量，控制電動(dòng)車輛的動(dòng)力(例如電機(jī) 的轉(zhuǎn)速)。另外，如果各個(gè)電池模塊100的充電量較少，則主控制部300控制與電源線501 相連的未圖示的發(fā)電裝置來對(duì)電池模塊100進(jìn)行充電。另外，在本實(shí)施方式中，發(fā)電裝置例如是與上述電源線501相連的電機(jī)。此時(shí)，電 機(jī)在電動(dòng)車輛加速時(shí)將從電池系統(tǒng)500供給的電力轉(zhuǎn)換為用于驅(qū)動(dòng)圖中未示的驅(qū)動(dòng)輪的 動(dòng)力。另外，電機(jī)在電動(dòng)車輛減速時(shí)產(chǎn)生再生電力。通過該再生電力對(duì)各個(gè)電池模塊100 進(jìn)行充電。(2)電池模塊的詳細(xì)結(jié)構(gòu)以下將詳細(xì)說明電池模塊100。圖4是電池模塊100的外觀立體圖。圖5是電池 模塊100的平面圖。圖6是電池模塊100的端面圖。另外，在圖4 圖6以及后述的圖8、圖9和圖17中，如箭頭X、Y、Z所示，將相互 正交的三個(gè)方向定義為X方向、Y方向和Z方向。另外，在本例中，X方向和Y方向是與水平 面平行的方向，Z方向是與水平面垂直的方向。如圖4 圖6所示，在電池模塊100中，多個(gè)具有扁平的大致長方體形狀的電池單 元10在X方向上并排配置。在此狀態(tài)下，多個(gè)電池單元10由一對(duì)端面框架92、一對(duì)上端框 架93和一對(duì)下端框架94固定為一體。一對(duì)端面框架92具有大致板狀，與TL平面平行地配置。一對(duì)上端框架93和一對(duì) 下端框架94配置成在X方向延伸。在一對(duì)端面框架92的四角形成有用于連接一對(duì)上端框架93和一對(duì)下端框架94 的連接部。在多個(gè)電池單元10配置在一對(duì)端面框架92之間的狀態(tài)下，一對(duì)上端框架93安 裝在一對(duì)端面框架92的上側(cè)連接部上，而一對(duì)下端框架94安裝在一對(duì)端面框架92的下側(cè) 連接部上。由此，多個(gè)電池單元10以在X方向并排配置的狀態(tài)下固定為一體。作為X方向的兩端部的端面，電池模塊100在一對(duì)端面框架92中分別具有端面 E1、E2。另外，電池模塊100具有沿Y方向的側(cè)面E3、E4。印刷電路基板21A安裝在一個(gè)端面框架92的端面El上。另外，印刷電路基板 21B 21D分別安裝在其他三個(gè)電池模塊100(參照?qǐng)D1)的一個(gè)端面框架92上。在此，多個(gè)電池單元10在Y方向的一端部側(cè)和另一端部側(cè)中任一個(gè)的上面部分具 有正電極10a，在其相反側(cè)的上面部分具有負(fù)電極10b。各個(gè)電極10a、10b以朝向上方突出 的方式傾斜設(shè)置(參照?qǐng)D6)。在以下說明中，將與未安裝印刷電路基板21A的端面框架92毗鄰的電池單元10 至與安裝有印刷電路基板21A的端面框架92毗鄰的電池單元10稱作第一至第十八電池單 元10。如圖5所示，在電池模塊100中，各個(gè)電池單元10被配置成在毗鄰的電池單元10之間Y方向上的正電極IOa和負(fù)電極IOb的位置關(guān)系彼此相反。由此，在毗鄰的兩個(gè)電池單元10之間，一個(gè)電池單元10的正電極IOa和另一個(gè)電 池單元10的負(fù)電極IOb接近，而一個(gè)電池單元10的負(fù)電極IOb和另一個(gè)電池單元10的正 電極IOa接近。在此狀態(tài)下，母線40安裝在接近的兩個(gè)電極上。由此，多個(gè)電池單元10串 聯(lián)連接。具體而言，通用的母線40安裝在第一電池單元10的正電極IOa和第二電池單元 10的負(fù)電極IOb上。另外，通用的母線40安裝在第二電池單元10的正電極IOa和第三電 池單元10的負(fù)電極IOb上。與此相同，將通用的母線40安裝在各第奇數(shù)個(gè)電池單元10的 正電極IOa和與其鄰接的第偶數(shù)個(gè)電池單元10的負(fù)電極IOb上。將通用的母線40安裝在 各第偶數(shù)個(gè)電池單元10的正電極IOa和與其鄰接的第奇數(shù)個(gè)電池單元10的負(fù)電極IOb上。另外，用于從外部連接電源線501(參照?qǐng)D1)的母線40a分別安裝在第一電池單 元10的負(fù)電極IOb和第十八電池單元10的正電極IOa上。在Y方向的多個(gè)電池單元10的一端部側(cè)，沿X方向延伸的長尺狀的柔性印刷電路 基板(以下簡稱為FPC基板)50與多個(gè)母線40共同連接。同樣地，在Y方向的多個(gè)電池單 元10的另一端部側(cè)，沿X方向延伸的長尺狀的FPC基板50與多個(gè)母線40，40a共同連接。FPC基板50主要具有在絕緣層上形成有多個(gè)導(dǎo)線51、52 (參照后述的圖9)的結(jié) 構(gòu)，并具有彎曲性和撓性。作為構(gòu)成FPC基板50的絕緣層的材料例如使用聚酰亞胺，作為 導(dǎo)線51、52(參照后述的圖9)的材料例如使用銅。在FPC基板50上，各個(gè)PTC元件60被 配置成與各個(gè)母線40、40a接近。各個(gè)FPC基板50在端面框架92 (安裝有印刷電路基板2IA的端面框架9 的上 端部分向內(nèi)側(cè)呈直角折回，再向下方折回，并與印刷電路基板21A相連。(3)母線和FPC基板的結(jié)構(gòu)下面，詳細(xì)說明母線40、40a和FPC基板50的結(jié)構(gòu)。以下，將用于連接毗鄰的兩個(gè) 電池單元10的正電極IOa和負(fù)電極IOb的母線40稱作兩電極用母線40，將用于連接一個(gè) 電池單元10的正電極IOa或負(fù)電極IOb和電源線501的母線40a稱作一電極用母線40a。圖7(a)是兩電極用母線40的外觀立體圖，圖7 (b)是一電極用母線40a的外觀立 體圖。如圖7(a)所示，兩電極用母線40具備呈大致長方形狀的基部41和從該基部41 的一邊向其一面?zhèn)葟澢由斓囊粚?duì)安裝片42?；?1上形成有一對(duì)電極連接孔43。如圖7(b)所示，一電極用母線40a具備呈大致正方形狀的基部45和從該基部45 的一邊向其一面?zhèn)葟澢由斓陌惭b片46。基部45上形成有電極連接孔47。在本實(shí)施方式中，母線40、40a具有例如在韌銅(Tough Pitch Copper)的表面上 實(shí)施了鍍鎳的結(jié)構(gòu)。圖8是表示將多個(gè)母線40、40a和多個(gè)PTC元件60安裝在FPC基板50上的狀態(tài) 的外觀立體圖。如圖8所示，多個(gè)母線40、40a的安裝片42、46沿X方向以規(guī)定的間距安裝 在兩個(gè)FPC基板50上。另外，多個(gè)PTC元件60以與多個(gè)母線40、40a的間距相同的間距分 別安裝在兩個(gè)FPC基板50上。在制造電池模塊100時(shí)，將上述那樣安裝有多個(gè)母線40、40a和多個(gè)PTC元件60 的兩個(gè)FPC基板50，安裝在由端面框架92 (參照?qǐng)D4)、上端框架93 (參照?qǐng)D4)和下端框架94(參照?qǐng)D4) 一體固定的多個(gè)電池單元10上。在進(jìn)行上述安裝時(shí)， :鄰的電池單元10的正電極IOa和負(fù)電極IOb嵌入到形成在 各個(gè)母線40、40a上的電極連接孔43、47中。在正電極IOa和負(fù)電極IOb上形成有外螺紋。 在各個(gè)母線40、40a被毗鄰的電池單元10的正電極IOa和負(fù)電極IOb嵌入的狀態(tài)下，圖中 未示的螺母螺合在正電極IOa和負(fù)電極IOb的外螺紋上。這樣一來，多個(gè)母線40、40a安裝在多個(gè)電池單元10上，同時(shí)通過多個(gè)母線40、 40a, FPC基板50被保持為大致水平的姿態(tài)。(4)母線和電壓檢測(cè)電路的連接下面，說明母線40、40a和電壓檢測(cè)電路20的連接。圖9是用于說明母線40、40a 和電壓檢測(cè)電路20的連接的示意平面圖。另外，雖然在此對(duì)印刷電路基板2IA的電壓檢測(cè) 電路20和母線40、40a的連接進(jìn)行了說明，但圖1的印刷電路基板21B 21D的電壓檢測(cè) 電路20和母線40、40a的連接與印刷電路基板2IA的電壓檢測(cè)電路20和母線40、40a的連 接相同。如圖9所示，以與多個(gè)母線40、40a中的每一個(gè)對(duì)應(yīng)的方式，在FPC基板50上設(shè)置 多個(gè)導(dǎo)線51、52。各個(gè)導(dǎo)線51被設(shè)置成在母線40、40a的安裝片42、46和配置在該母線40、 40a附近的PTC元件60之間沿Y方向平行地延伸，而各導(dǎo)線52被設(shè)置成在PTC元件60和 FPC基板50的一端部之間沿X方向平行地延伸。各導(dǎo)線51的一端部設(shè)置成在FPC基板50的下面?zhèn)嚷冻觥Ｔ谙旅鎮(zhèn)嚷冻龅母鲗?dǎo)線 51的一端部例如通過錫焊或焊接與各個(gè)母線40、40a的安裝片42、46電連接。由此，F(xiàn)PC基 板50固定在各個(gè)母線40、40a上。各導(dǎo)線51的另一端部和各導(dǎo)線52的一端部設(shè)置成在FPC基板50的上面?zhèn)嚷冻觥?PTC元件60的一對(duì)端子(圖中未示)例如通過錫焊與各個(gè)導(dǎo)線51的另一端部和各個(gè)導(dǎo)線 52的一端部連接。各PTC元件60優(yōu)選在X方向上配置在相應(yīng)的母線40、40a的兩端之間的區(qū)域內(nèi)。 在應(yīng)力施加在FPC基板50上時(shí)，雖然毗鄰的母線40、40a之間的FPC基板50的區(qū)域容易彎 曲，但由于各個(gè)母線40、40a的兩端部之間的FPC基板50的區(qū)域固定在母線40、40a上，因此 能夠維持在比較平坦的狀態(tài)。因而，通過將各個(gè)PTC元件60配置在各個(gè)母線40、40a的兩 端部之間的FPC基板50的區(qū)域內(nèi)，能夠充分確保PTC元件60和導(dǎo)線51、52的連接性。另 外，能夠抑制因FPC基板50的彎曲導(dǎo)致的對(duì)各個(gè)PTC元件60的影響(例如PTC60元件的 電阻值的變化)。與FPC基板50的多個(gè)導(dǎo)線52對(duì)應(yīng)的多個(gè)連接端子22設(shè)置在印刷電路基板21A 上。連接端子22與電壓檢測(cè)電路20電連接。FPC基板50的各導(dǎo)線52的另一端部例如通 過錫焊或焊接與對(duì)應(yīng)的連接端子22相連。另外，印刷電路基板21A與FPC基板50的連接 并不局限于錫焊或焊接，也可以使用連接器進(jìn)行連接。這樣一來，各母線40、40a經(jīng)由PTC元件60與電壓檢測(cè)電路20電連接。由此，能 夠檢測(cè)各個(gè)電池單元10的端子電壓。(5)印刷電路基板的一個(gè)構(gòu)成例下面，說明印刷電路基板21B 21D的一個(gè)構(gòu)成例。圖10是表示印刷電路基板 21B的一個(gè)結(jié)構(gòu)例的示意平面圖。另外印刷電路基板21C、21D的結(jié)構(gòu)與印刷電路基板21B的結(jié)構(gòu)相同。印刷電路基板21B呈大致矩形，具有一面和另一面。圖10(a)和圖10(b)分別表 示印刷電路基板21B的一面和另一面。如圖10(a)所示，電壓檢測(cè)電路20、串行通信電路M和絕緣元件25安裝在印刷 電路基板21B的一面上。另外，在印刷電路基板21B的一面上形成有連接端子22和連接器 23。另外，如圖10(b)所示，多個(gè)電阻R和多個(gè)開關(guān)元件SW安裝在印刷電路基板21B的另
一面上。另外，與對(duì)應(yīng)于電壓檢測(cè)電路20的位置相比，印刷電路基板21B的另一面上的多 個(gè)電阻R配置在更上方的位置。由此，能夠更有效地使電阻R所產(chǎn)生的熱量散熱。另外，能 夠防止電阻R產(chǎn)生的熱量傳送到電壓檢測(cè)電路20。其結(jié)果，能夠防止電壓檢測(cè)電路20因熱 量導(dǎo)致的誤動(dòng)作和劣化。另外，連接端子22配置在印刷電路基板21B的上端附近。由此，能夠縮短與連接 端子22相連的FPC基板50 (參照?qǐng)D9)。印刷電路基板21B具有第一安裝區(qū)域10G、第二安裝區(qū)域12G以及帶狀的絕緣區(qū)域 26。第二安裝區(qū)域12G形成在印刷電路基板21B的一個(gè)角部。絕緣區(qū)域沈以沿著第 二安裝區(qū)域12G延伸的方式形成。第一安裝區(qū)域IOG形成在印刷電路基板21B的剩余部分 上。第一安裝區(qū)域IOG和第二安裝區(qū)域12G因絕緣區(qū)域沈而比例分離。由此，第一安裝區(qū) 域IOG和第二安裝區(qū)域12G因絕緣區(qū)域沈電絕緣。在第一安裝區(qū)域IOG安裝電壓檢測(cè)電路20，同時(shí)形成連接端子22，電壓檢測(cè)電路 20和連接端子22在印刷電路基板21B上通過連接線電連接。另外，作為電壓檢測(cè)電路20 的電源，電池模塊100的多個(gè)電池單元10(參照?qǐng)D1)與電壓檢測(cè)電路20相連。除了電壓 檢測(cè)電路20的安裝區(qū)域、連接端子22的形成區(qū)域和連接線形成區(qū)域之外，在第一安裝區(qū)域 IOG還形成接地圖案GND1。接地圖案GNDl被保持在電池模塊100的基準(zhǔn)電位。在第二安裝區(qū)域12G安裝串行通信電路24，同時(shí)形成有連接器23。串行通信電路 24和連接器23在印刷電路基板21B上通過多根連接線電連接。圖1的線纜560與連接器 23相連。另外，作為串行通信電路M的電源，電動(dòng)車輛配備的非動(dòng)力用電池12(參照?qǐng)D1) 與串行通信電路M相連。除了串行通信電路M的安裝區(qū)域、連接器23的形成區(qū)域和多根 連接線的形成區(qū)域之外，還在第二實(shí)裝區(qū)域12G形成接地圖案GND2。接地圖案GND2保持在 非動(dòng)力用電池12的基準(zhǔn)電位。絕緣元件25以跨越絕緣區(qū)域沈的方式安裝。絕緣元件25使接地圖案GNDl和接 地圖案GND2彼此電絕緣并在電壓檢測(cè)電路20和串行通信電路M之間傳送信號(hào)。作為絕 緣元件25，例如能夠使用數(shù)字式絕緣體(digital isolator)或光電耦合器等。在本實(shí)施方 式中，作為絕緣元件25，使用數(shù)字式絕緣體。這樣，電壓檢測(cè)電路20和串行通信電路對(duì)通過絕緣體25電絕緣并能夠通信地相 連。由此，能夠使用多個(gè)電池單元10作為電壓檢測(cè)電路20的電源，并能夠使用非動(dòng)力用電 池12(參照?qǐng)D1)作為串行通信電路M的電源。其結(jié)果，能夠分別獨(dú)立并穩(wěn)定地使電壓檢 測(cè)電路20和串行通信電路M動(dòng)作。下面，說明印刷電路基板21A的一個(gè)構(gòu)成例。另外，對(duì)于印刷電路基板21A，僅說明它和印刷電路基板21B 21D的不同之處。圖11是表示印刷電路基板21A的一個(gè)結(jié)構(gòu)例 的示意平面圖。印刷電路基板21A呈大致矩形形狀，并具有一面和另一面。圖11(a)和圖 1Kb)分別表示印刷電路基板21A的一面和另一面。如圖11 (a)所示，在第二安裝區(qū)域12G除了串行通信電路M和連接器23之外，還 形成CAN通信電路203和連接器31。CAN通信電路203和串行通信電路M在印刷電路基板 21A上通過多根連接線電連接。另外，CAN通信電路203和連接器31在印刷電路基板21A 上通過多根連接線電連接。連接器31與圖1的總線104相連。作為CAN通信電路203的電源，電動(dòng)車輛配備的非動(dòng)力用電池12 (參照?qǐng)D1)與 CAN通信電路203相連。除了串行通信電路M和CAN通信電路203的安裝區(qū)域、以及連接 器23、31的形成區(qū)域和多根連接線的形成區(qū)域之外，還在第二安裝區(qū)域12G形成接地圖案 GND2。接地圖案GND2保持在非動(dòng)力用電池12的基準(zhǔn)電位。如圖11(b)所示，印刷電路基板21A的另一面的結(jié)構(gòu)與圖10(b)的印刷電路基板 21B的另一面的結(jié)構(gòu)相同。(6)電池電壓的均等化圖1的主控制部300根據(jù)各個(gè)電池模塊100的各個(gè)電池10的電池信息計(jì)算各個(gè) 電池單元10的充電量。在此，主控制部300在檢測(cè)出某個(gè)電池單元10的充電量比其他電 池單元10的充電量大時(shí)，通過各個(gè)印刷電路基板21A 21D的串行通信電路M開啟與充 電量大的電池單元10相連的開關(guān)元件SW(參照?qǐng)D3)。由此，該電池單元10中所充的電荷通過電阻R(參照?qǐng)D3)放電。當(dāng)該電池單元10 的充電量下降至與其他電池單元10的充電量大致相等時(shí)，則主控制部300斷開與該電池單 元10相連的開關(guān)元件SW。這樣一來，能夠保證所有電池單元10的充電量大致均等。由此，能夠防止一部分 電池單元10的過度充電和過度放電。因而，能夠防止電池單元10的劣化。另外，多個(gè)電阻R分散設(shè)置在印刷電路基板21A 21D上。由此，能夠使多個(gè)電池 單元10放電時(shí)產(chǎn)生的熱量有效地散發(fā)。其結(jié)果，能夠防止印刷電路基板21A 21D的電池 特性檢測(cè)電路1和印刷電路基板21A的控制相關(guān)電路2劣化。(7)電池模塊的連接和布線下面，說明電池模塊100的連接和布線。圖12是表示電池系統(tǒng)500內(nèi)的電池模塊 100的連接和布線的一個(gè)例子的示意平面圖。如圖12所示，為了將四個(gè)電池模塊100相互區(qū)分開，將這些電池模塊分別稱作電 池模塊100A、100B、100C、100D。電池模塊100A 100D上分別設(shè)置有印刷電路基板21A 21D。殼體550具有側(cè)壁550a,550b,550c和550d。側(cè)壁550a和550c相互平行，側(cè)壁 550b和550d相互平行并相對(duì)于側(cè)壁550a和550c垂直。四個(gè)電池模塊100A 100D在殼 體550內(nèi)配置為兩行和兩列。具體而言，電池模塊100A的端面E2和電池模塊100B的端面El配置為彼此相對(duì)， 電池模塊100D的端面El和電池模塊100C的端面E2配置為彼此相對(duì)。另外，電池模塊100A 的側(cè)面E4和電池模塊100D的側(cè)面E4配置為彼此相對(duì)，電池模塊100B的側(cè)面E4和電池模 塊100C的側(cè)面E4配置為彼此相對(duì)。此外，電池模塊100A的端面El和電池模塊100D的端面E2配置成朝向側(cè)壁550d，電池模塊100B的端面E2和電池模塊100C的端面El配置成朝 向側(cè)壁550b。包含通信端子C和電壓端子Vl V4的外部接口 IF設(shè)置在側(cè)壁550d上。各個(gè)印刷電路基板21A 21D的電池特性檢測(cè)電路1的串行通信電路24(參照?qǐng)D 3)分別通過線纜560相連。另外，電池模塊100A的最低電位的負(fù)電極IOb和電池模塊100B 的最高電位的正電極IOa通過母線501a相連。電池模塊100B的最低電位的負(fù)電極IOb和 電池模塊100C的最高電位的正電極IOa通過母線501a相連。電池模塊100C的最低電位 的負(fù)電極IOb和電池模塊100D的最高電位的正電極IOa通過母線501a相連。電池模塊100A的最高電位的正電極IOa通過電源線501與電壓端子Vl相連。另 夕卜，電池模塊100D的最低電位的負(fù)電極IOb通過電源線501與電壓端子V2相連。此時(shí)，通 過將電動(dòng)車輛的電機(jī)等連接在電壓端子VI、V2之間，能夠?qū)⒋?lián)連接的電池模塊100A 100D的電力供給到電機(jī)等。印刷電路基板21A的控制相關(guān)電路2的CAN通信電路203(參照?qǐng)D2)經(jīng)由通信端 子C并通過總線104與圖1的主控制部300相連。由此，印刷電路基板21A的CAN通信電 路203和主控制部300能夠通信。另夕卜，各個(gè)印刷電路基板21A 21D的圖中未示的DC-DC轉(zhuǎn)換器經(jīng)由電壓端子V3、 V4并通過電源線502與圖中未示的非動(dòng)力用電池12相連。由此，能夠?qū)㈦娏┙o到各個(gè)印 刷電路基板21A 21D的電池特性檢測(cè)電路1和控制相關(guān)電路2。(8)效果在本實(shí)施方式涉及的電池系統(tǒng)500中，將具有對(duì)各個(gè)電池單元10的電池特性進(jìn)行 檢測(cè)的電池特性檢測(cè)功能的電池特性檢測(cè)電路1安裝在各個(gè)印刷電路基板21A 21D上。 另外，在印刷電路基板21A，還與電池特性檢測(cè)電路1 一起安裝了具有CAN通信功能的控制 相關(guān)電路2。此時(shí)，電池特性檢測(cè)電路1和CAN通信電路203之間的布線形成在印刷電路基板 21A上。另外，無需在電池系統(tǒng)500中另外設(shè)置具有CAN通信功能的控制單元。由此，能夠 使電池系統(tǒng)500的布線簡單化，同時(shí)能夠使電池系統(tǒng)500小型化。[2]第二實(shí)施方式對(duì)于第二實(shí)施方式涉及的電池系統(tǒng)，僅說明與第一實(shí)施方式涉及的電池系統(tǒng)500 的不同之處。圖13是表示第二實(shí)施方式涉及的電池系統(tǒng)500的結(jié)構(gòu)框圖。如圖13所示，第二實(shí)施方式涉及的電池系統(tǒng)500具有與電池模塊100數(shù)量不同的 印刷電路基板21A 21C。在圖13的例子中，電池系統(tǒng)500中與四個(gè)電池模塊100中的三 個(gè)電池模塊100對(duì)應(yīng)地設(shè)置了三個(gè)印刷電路基板21A 21C。在印刷電路基板21A、21B，分別安裝具有檢測(cè)相應(yīng)的電池模塊100的多個(gè)電池單 元10的電池特性的電池特性檢測(cè)功能的電池特性檢測(cè)電路1。在圖13的例子中，印刷電路 基板21A、21B的各個(gè)電池特性檢測(cè)電路1能夠檢測(cè)相應(yīng)的電池模塊100的18個(gè)電池單元 10的電池特性。另外，在印刷電路基板21C，安裝具有檢測(cè)相應(yīng)的電池模塊100的多個(gè)電池單元10 以及毗鄰的另一個(gè)電池模塊100的多個(gè)電池單元10的電池特性的電池特性檢測(cè)功能的電 池特性檢測(cè)電路1。在圖13的例子中，印刷電路基板21C的電池特性檢測(cè)電路1能夠檢測(cè) 相應(yīng)的電池模塊100的18個(gè)電池單元10以及毗鄰的電池模塊100的18個(gè)電池單元10的電池特性。圖14是表示第二實(shí)施方式中的印刷電路基板21A 21C的結(jié)構(gòu)框圖。如圖14所 示，在印刷電路基板21A，和電池特性檢測(cè)電路1 一起安裝具有與各個(gè)電池單元10的電池特 性檢測(cè)功能不同的功能的控制相關(guān)電路2。控制相關(guān)電路2包含CAN通信電路203。由此， 在本實(shí)施方式中，控制相關(guān)電路2作為進(jìn)行與多個(gè)電池單元10相關(guān)的控制的功能，具有與 電動(dòng)車輛的主控制部300進(jìn)行CAN通信的CAN通信功能。這樣，在本實(shí)施方式涉及的電池系統(tǒng)500內(nèi)，印刷電路基板21C被兩個(gè)電池模塊 100共同使用。由此，印刷電路基板21A 21C的數(shù)量比電池模塊100的數(shù)量少。其結(jié)果， 能夠使電池系統(tǒng)500進(jìn)一步小型化。[3]第三實(shí)施方式對(duì)于第三實(shí)施方式涉及的電池系統(tǒng)，僅說明與第二實(shí)施方式涉及的電池系統(tǒng)500 的不同之處。圖15是表示第三實(shí)施方式中的印刷電路基板21A 21C的結(jié)構(gòu)框圖。如圖15所示，在本實(shí)施方式中，在印刷電路基板21B與電池特性檢測(cè)電路1 一起 安裝包含送風(fēng)機(jī)控制電路216的控制相關(guān)電路2。另外，電池系統(tǒng)500還具備用于使電池模 塊100散熱的送風(fēng)機(jī)581。送風(fēng)控制電路216與印刷電路基板21B的電池特性檢測(cè)電路1 相連，同時(shí)還與送風(fēng)機(jī)581相連。主控制部300通過印刷電路基板21A的CAN通信電路203以及印刷電路基板21A、 21B的電池特性檢測(cè)電路1的各串行通信電路對(duì)，將多個(gè)電池模塊100的電池信息輸送給 送風(fēng)機(jī)控制電路216。送風(fēng)機(jī)控制電路216根據(jù)電池模塊100的電池信息，控制送風(fēng)機(jī)581 開啟和關(guān)斷的切換以及送風(fēng)機(jī)581的轉(zhuǎn)速。這樣，在本實(shí)施方式中，印刷電路基板21B的控制相關(guān)電路2作為進(jìn)行與多個(gè)電池 單元10相關(guān)的控制的功能，具有控制送風(fēng)機(jī)581的送風(fēng)機(jī)控制功能。這種情況下，電池特性檢測(cè)電路1和送風(fēng)機(jī)控制電路216之間的布線形成在印刷 電路基板21B上。另外，由于通過送風(fēng)機(jī)控制電路216的送風(fēng)機(jī)控制功能控制送風(fēng)機(jī)581， 因此在電池系統(tǒng)500內(nèi)無需另外設(shè)置用于控制送風(fēng)機(jī)581的控制單元。由此，能夠使電池 系統(tǒng)500的布線進(jìn)一步簡單化，同時(shí)能夠使電池系統(tǒng)500進(jìn)一步小型化。[4]第四實(shí)施方式對(duì)于第四實(shí)施方式涉及的電池系統(tǒng)，僅說明與第二實(shí)施方式涉及的電池系統(tǒng)500 的不同之處。圖16是表示第四實(shí)施方式中的印刷電路基板21A 21C的結(jié)構(gòu)框圖。如圖16所示，在本實(shí)施方式中，電池特性檢測(cè)電路1和包含電流檢測(cè)電路210的 控制相關(guān)電路2 —起安裝在印刷電路基板21B上。另外，電池特性檢測(cè)電路1和包含運(yùn)算 電路219的控制相關(guān)電路2 —起安裝在印刷電路基板21C上。此外，在本實(shí)施方式涉及的 電池系統(tǒng)500中，替代多個(gè)母線40中的一個(gè)，設(shè)置有后述的電壓電流母線40y。電流檢測(cè) 電路210與印刷電路基板21B的電池特性檢測(cè)電路1相連，同時(shí)與電壓電流母線40y相連。 另外，運(yùn)算電路219與印刷電路基板21C的電池特性檢測(cè)電路1相連。圖17是表示電池模塊100中的電壓電流母線40y和FPC基板50的放大平面圖。 如圖17所示，印刷電路基板2IB的電流檢測(cè)電路210包含放大電路201和A/D轉(zhuǎn)換器202。一對(duì)焊錫圖案HI、H2以一定間隔相互平行地形成在電壓電流母線40y的基部41 上。焊錫圖案Hl在兩個(gè)電極連接孔43之間配置在一個(gè)電極連接孔43的附近，焊錫圖案H2在兩個(gè)電極連接孔43之間配置在另一個(gè)電極連接孔43的附近。將電壓電流母線40y中的 焊錫圖案HI、H2之間所形成的電阻稱作電流檢測(cè)用的分流電阻RS。電壓電流母線40y的焊錫圖案Hl經(jīng)由導(dǎo)線51、52以及連接端子22與電流檢測(cè)電 路210的放大電路201的一個(gè)輸入端子相連。同樣，電壓電流母線40y的焊錫圖案H2經(jīng)由 導(dǎo)線51、PTC元件60、導(dǎo)線52以及連接端子22與放大電路201的另一個(gè)輸入端子相連。由放大電路201放大后的焊錫圖案H1、H2之間的電壓由A/D轉(zhuǎn)換器202轉(zhuǎn)換為數(shù) 字值，并通過印刷電路基板21B、21C的電池特性檢測(cè)電路1的各個(gè)串行通信電路24(參照 圖16)輸送給印刷電路基板21C的運(yùn)算電路219(參照?qǐng)D16)。運(yùn)算電路219例如包含CPU和存儲(chǔ)器，具有運(yùn)算功能。預(yù)先將電壓電流母線40y 中的焊錫圖案HI、H2之間的分流電阻RS的值儲(chǔ)存在運(yùn)算電路219所具備的存儲(chǔ)器內(nèi)。運(yùn) 算電路219的CPU根據(jù)從A/D轉(zhuǎn)換器202輸出的數(shù)字值檢測(cè)焊錫圖案H1、H2之間的電壓。另外，運(yùn)算電路219通過用焊錫圖案HI、H2之間的電壓除以儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器內(nèi)的分 流電阻RS的值，計(jì)算出流過電壓電流母線40y的電流值。這樣一來，就能夠檢測(cè)出流過多 個(gè)電池單元10(參照?qǐng)D1)的電流值。此外，運(yùn)算電路219根據(jù)多個(gè)電池單元10的電壓、溫度以及多個(gè)電池單元10中流 過的電流，計(jì)算各電池單元10的充電量。在此，在運(yùn)算電路219檢測(cè)出某個(gè)電池單元10的 充電量比其他電池單元10的充電量大時(shí)，通過各個(gè)印刷電路基板21A 21C的串行通信電 路M開啟與充電量大的電池單元10相連的開關(guān)元件SW(參照?qǐng)D3)。由此，該電池單元10中所充的電荷通過電阻R(參照?qǐng)D3)放電。當(dāng)該電池單元10 的充電量下降至與其他電池單元10的充電量大致相等時(shí)，則運(yùn)算電路219斷開與該電池單 元10相連的開關(guān)元件SW。這樣一來，能夠保證所有電池單元10的充電量大致均等。由此，能夠防止一部分 電池單元10的過度充電和過度放電。因而，能夠防止電池10的劣化。從而，在本實(shí)施方式中，印刷電路基板21B的控制相關(guān)電路2作為檢測(cè)多個(gè)電池單 元10的參數(shù)的功能，具有以電壓方式檢測(cè)流過多個(gè)電池單元10的電流的電流檢測(cè)功能。另 外，印刷電路基板21C的控制相關(guān)電路2作為進(jìn)行與多個(gè)電池單元10相關(guān)的控制的功能， 具有計(jì)算流過多個(gè)電池單元10的電流值并計(jì)算各個(gè)電池單元10的充電量的運(yùn)算功能、以 及使各個(gè)電池單元10的充電量均等化的均等化控制功能。這種情況下，電池特性檢測(cè)電路1和電流檢測(cè)電路210之間的布線形成在印刷電 路基板21B上，電池特性檢測(cè)電路1和運(yùn)算電路219之間的布線形成在印刷電路基板21C 上。另外，由于通過電流檢測(cè)電路210的電流檢測(cè)功能來檢測(cè)流過多個(gè)電池單元10的電流， 因此，無需另外設(shè)置用于檢測(cè)電流的檢測(cè)單元。此外，由于通過運(yùn)算電路219的運(yùn)算功能來 進(jìn)行電流值的計(jì)算和充電量的計(jì)算，因此無需另外設(shè)置用于進(jìn)行電流值計(jì)算和充電量計(jì)算 的運(yùn)算單元。此外，由于通過運(yùn)算電路219的均等化控制功能來進(jìn)行多個(gè)電池單元10的充 電量的均等化控制，因此無需另外設(shè)置用于進(jìn)行充電量的均等化控制的控制單元。由此，能 夠進(jìn)一步簡化電池系統(tǒng)500的布線，并使電池系統(tǒng)500進(jìn)一步小型化。[5]第五實(shí)施方式對(duì)于第五實(shí)施方式涉及的電池系統(tǒng)，僅說明與第二實(shí)施方式涉及的電池系統(tǒng)500 的不同之處。圖18是表示第五實(shí)施方式中的印刷電路基板21A 21C的結(jié)構(gòu)框圖。
如圖18所示，在本實(shí)施方式中，在印刷電路基板21A與電池特性檢測(cè)電路1和包 含CAN通信電路203的控制相關(guān)電路2 —起安裝包含看門狗(watchdog)電路220的控制 相關(guān)電路2?？撮T狗電路220與CAN通信電路203相連，同時(shí)還與接觸器102相連。看門狗電路220例如監(jiān)視CAN通信電路203等具有的CPU是否存在異常。在CPU 正常工作時(shí)，某個(gè)一定周期的信號(hào)從CPU輸送到看門狗電路220。另一方面，在CPU產(chǎn)生異 常時(shí)，不向看門狗電路220輸送信號(hào)。此時(shí)，看門狗電路220對(duì)CPU執(zhí)行再起動(dòng)控制。由此， CPU從異?；謴?fù)正常。在CAN通信電路203的CPU產(chǎn)生異常情況下，各個(gè)電池模塊100的電池特性不輸送 給電動(dòng)車輛的主控制器300。因而，即使在電池模塊100中產(chǎn)生異常的情況下，接觸器102 的開啟和斷開也不被控制。因此，在CAN通信電路203的CPU產(chǎn)生異常情況下，看門狗電路220斷開接觸器 102。由此，流過各個(gè)電池模塊100的電流被切斷，防止電池模塊100的異常發(fā)熱。這樣，在本實(shí)施方式中，印刷電路基板21A的控制相關(guān)電路2作為進(jìn)行與多個(gè)電池 單元10相關(guān)的控制的功能，例如具有控制CAN通信電路203的CPU再起動(dòng)的看門狗功能、 和控制接觸器102的開啟和斷開的接觸器控制功能。該情況下，CAN通信電路203和看門狗電路220之間的布線形成在印刷電路基板 21A上。另外，由于通過看門狗電路220的看門狗功能來控制CPU的再起動(dòng)，因此，無需另外 設(shè)置用于控制CPU的控制單元。由此，能夠進(jìn)一步簡化電池系統(tǒng)500的布線，同時(shí)使電池系 統(tǒng)500進(jìn)一步小型化。[6]第六實(shí)施方式對(duì)于第六實(shí)施方式涉及的電池系統(tǒng)，僅說明與第二實(shí)施方式涉及的電池系統(tǒng)500 的不同之處。圖19是表示第六實(shí)施方式中的印刷電路基板21A 21C的結(jié)構(gòu)框圖。如圖19所示，在本實(shí)施方式中，在印刷電路基板21A除了安裝包含CAN通信電路 203的控制相關(guān)電路2之外，還安裝了包含電力供給電路217的控制相關(guān)電路2和包含車輛 起動(dòng)檢測(cè)電路218的控制相關(guān)電路2。另外，電動(dòng)車輛具備在起動(dòng)時(shí)產(chǎn)生起動(dòng)信號(hào)的起動(dòng)信 號(hào)產(chǎn)生部301。電力供給電路217與印刷電路基板21A的電池特性檢測(cè)電路1相連，同時(shí)經(jīng)由電 源線502與非動(dòng)力用電池12相連。另外，電力供給電路217經(jīng)由導(dǎo)線56與印刷電路基板 21B、21C相連。電力供給電路217包含DC-DC轉(zhuǎn)換器，將來自非動(dòng)力用電池12的電壓轉(zhuǎn)換 為低電壓。車輛起動(dòng)檢測(cè)電路218與印刷電路基板21A的電力供給電路217相連，同時(shí)與起 動(dòng)信號(hào)發(fā)生部301相連。另外，起動(dòng)信號(hào)發(fā)生部301也與主控制部300相連。車輛起動(dòng)檢測(cè)電路218對(duì)起動(dòng)信號(hào)發(fā)生部301產(chǎn)生的起動(dòng)信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)。在檢測(cè) 到起動(dòng)信號(hào)時(shí)，車輛起動(dòng)檢測(cè)電路218起動(dòng)電力供給電路217。起動(dòng)后的電力供給電路217 將通過DC-DC轉(zhuǎn)換器獲得的低電壓作為電源供給至多個(gè)印刷電路基板21A 21C的各個(gè)電 池特性檢測(cè)電路1。由此，多個(gè)印刷電路基板21A 21C的各個(gè)電池特性檢測(cè)電路1起動(dòng)。具體而言，印刷電路基板21A的電池特性檢測(cè)電路1通過從位于同一個(gè)印刷電路 基板21A上的電力供給電路217供給的低電壓而起動(dòng)。另外，印刷電路基板21B的電池特 性檢測(cè)電路1和印刷電路基板21C的電池特性檢測(cè)電路1通過經(jīng)由導(dǎo)線56從電力供給電路217供給的低電壓起動(dòng)。通過各個(gè)印刷電路基板21A 21C的電池特性檢測(cè)電路1起動(dòng)，從而各個(gè)串行通 信電路M起動(dòng)。因而，能夠在印刷電路基板21A 21C之間進(jìn)行串行通信。這樣，在本實(shí)施方式中，印刷電路基板21A的控制相關(guān)電路2作為向多個(gè)印刷電路 基板21A 21C供給電力的功能，具有向多個(gè)印刷電路基板21A 21C的電池特性檢測(cè)電 路1供給電力的電力供給功能。另外，印刷電路基板21A的控制相關(guān)電路2作為進(jìn)行與多 個(gè)電池單元10相關(guān)的控制的功能，具有對(duì)電動(dòng)車輛的起動(dòng)進(jìn)行響應(yīng)從而控制各個(gè)電池特 性檢測(cè)電路1的串行通信電路M的起動(dòng)的起動(dòng)控制功能。該情況下，電池特性檢測(cè)電路1和電力供給電路217之間的布線以及電力供給電 路217和車輛起動(dòng)檢測(cè)電路218之間的布線形成在印刷電路基板21A上。另外，由于通過 車輛起動(dòng)檢測(cè)電路218的起動(dòng)控制功能來控制各個(gè)串行通信電路M的起動(dòng)，因此無需另外 設(shè)置用于控制串行通信電路M的起動(dòng)的控制單元。此外，由于通過電力供給電路217的電 力供給功能來供給電力，因此無需分別在多個(gè)印刷電路基板21A 21C上設(shè)置電力供給單 元。由此，能夠進(jìn)一步簡化電池系統(tǒng)500的布線，同時(shí)使電池系統(tǒng)500進(jìn)一步小型化。[7]第七實(shí)施方式對(duì)于第七實(shí)施方式涉及的電池系統(tǒng)，僅說明與第二實(shí)施方式涉及的電池系統(tǒng)500 的不同之處。圖20是表示第七實(shí)施方式中的印刷電路基板21A 21C的結(jié)構(gòu)框圖。如圖20所示，在本實(shí)施方式中，電池特性檢測(cè)電路1與包含總電壓檢測(cè)電路213 的控制相關(guān)電路2和包含漏電檢測(cè)電路214的控制相關(guān)電路2 —起安裝在印刷電路基板 21B上。另外，包含接觸器控制電路215的控制相關(guān)電路2安裝在印刷電路基板21C上?？傠妷簷z測(cè)電路213與印刷電路基板21B的電池特性檢測(cè)電路1相連，并與漏電 檢測(cè)電路214相連。另外，總電壓檢測(cè)電路213經(jīng)由導(dǎo)線53與電壓端子V1、V2相連。漏電 檢測(cè)電路214與印刷電路基板21B的電池特性檢測(cè)電路1相連，并與總電壓檢測(cè)電路213 相連。接觸器控制電路215與印刷電路基板21C的電池特性檢測(cè)電路1相連，并與接觸器 102相連?？傠妷簷z測(cè)電路213對(duì)電壓端子Vl的電壓和電壓端子V2的電壓之間的差值(串 聯(lián)連接的多個(gè)電池單元10的最高電位的正電極和最低電位的負(fù)電極之間的電壓差以下 稱作“總電壓”)進(jìn)行檢測(cè)。總電壓的值被提供至漏電檢測(cè)電路214，并通過印刷電路基板 21A、21B的電池特性檢測(cè)電路1的各個(gè)串行通信電路M以及印刷電路基板21A的CAN通信 電路203，提供至主控制部300。漏電檢測(cè)電路214根據(jù)檢測(cè)到的總電壓值，檢測(cè)多個(gè)電池單元10有無漏電。來自 于漏電檢測(cè)電路214的表示有無漏電的漏電檢測(cè)信號(hào)通過印刷電路基板21B、21C的電池特 性檢測(cè)電路1的各個(gè)串行通信電路M供給至接觸器控制電路215。接觸器控制電路215根據(jù)來自漏電檢測(cè)電路214的漏電檢測(cè)信號(hào)來控制接觸器 102的開啟和斷開。這樣，在本實(shí)施方式中，印刷電路基板21B的控制相關(guān)電路2作為檢測(cè)多個(gè)電池單 元10的參數(shù)的功能，具有檢測(cè)多個(gè)電池單元10的總電壓的總電壓檢測(cè)功能、和檢測(cè)多個(gè)電 池單元10有無漏電的漏電檢測(cè)功能。另外，印刷電路基板21C的控制相關(guān)電路2作為進(jìn)行 與多個(gè)電池單元10相關(guān)的控制的功能，具有控制接觸器102的開啟和斷開的接觸器控制功能。該情況下，電池特性檢測(cè)電路1和總電壓檢測(cè)電路213以及漏電檢測(cè)電路214之 間的布線形成在印刷電路基板21B上，電池特性檢測(cè)電路1和接觸器控制電路215之間的 布線形成在印刷電路基板21C上。另外，由于通過總電壓檢測(cè)電路213的總電壓檢測(cè)功能 來檢測(cè)多個(gè)電池單元10的總電壓，因此無需另外設(shè)置用于檢測(cè)總電壓的檢測(cè)單元。另外， 由于通過漏電檢測(cè)電路214的漏電檢測(cè)功能來檢測(cè)多個(gè)電池單元10的漏電，因此無需另外 設(shè)置用于檢測(cè)漏電的檢測(cè)單元。此外，由于通過接觸器控制電路215的接觸器控制功能來 控制接觸器102，因此無需另外設(shè)置用于控制接觸器102的控制單元。由此，能夠進(jìn)一步簡 化電池系統(tǒng)500的布線，同時(shí)使電池系統(tǒng)500進(jìn)一步小型化。[8]第八實(shí)施方式對(duì)于第八實(shí)施方式涉及的電池系統(tǒng)，僅說明與第二實(shí)施方式涉及的電池系統(tǒng)500 的不同之處。圖21是表示第八實(shí)施方式中的印刷電路基板21A 21C的結(jié)構(gòu)框圖。 如圖21所示，在本實(shí)施方式中，在印刷電路基板2IA上與電池特性檢測(cè)電路1 一 起安裝與包含電流檢測(cè)電路210的控制相關(guān)電路2、包含總電壓檢測(cè)電路213的控制相關(guān)電 路2、包含漏電檢測(cè)電路214的控制相關(guān)電路2、包含接觸器控制電路215的控制相關(guān)電路 2、包含送風(fēng)機(jī)控制電路216的控制相關(guān)電路2、包含電力供給電路217的控制相關(guān)電路2、 包含車輛起動(dòng)檢測(cè)電路218的控制相關(guān)電路2、包含運(yùn)算電路219的控制相關(guān)電路2以及包 含看門狗電路220的控制相關(guān)電路2。本實(shí)施方式涉及的電池系統(tǒng)500還具備用于使電池模塊100散熱的送風(fēng)機(jī)581。 另外，在本實(shí)施方式涉及的電池系統(tǒng)500中，替代多個(gè)母線40中的一個(gè)，設(shè)置有圖17的電 壓電流母線40y。此外，電動(dòng)車輛具備在起動(dòng)時(shí)產(chǎn)生起動(dòng)信號(hào)的起動(dòng)信號(hào)發(fā)生部301。電流檢測(cè)電路210與運(yùn)算電路219相連，同時(shí)與電壓電流母線40y相連。另外，運(yùn) 算電路219與印刷電路基板21A的電池特性檢測(cè)電路1相連，同時(shí)與CAN通信電路203以 及送風(fēng)機(jī)控制電路216相連。電流檢測(cè)電路210以電壓方式檢測(cè)流過多個(gè)電池單元10的電流，并輸送至運(yùn)算電 路219。運(yùn)算電路219基于來自電流檢測(cè)電路210的電壓值計(jì)算電流值。另外，運(yùn)算電路 219根據(jù)電池信息計(jì)算各個(gè)電池單元10的充電量。在此，運(yùn)算電路219在檢測(cè)到某個(gè)電池 單元10的充電量比其他電池單元10的充電量大時(shí)，通過各個(gè)印刷電路基板21A 21C的 串行通信電路M開啟與充電量大的電池單元10相連的開關(guān)元件SW(參照?qǐng)D3)。由此，該電池單元10中所充的電荷通過電阻R(參照?qǐng)D3)放電。當(dāng)該電池單元10 的充電量下降至與其他電池單元10的充電量大致相等時(shí)，運(yùn)算電路219斷開與該電池單元 10相連的開關(guān)元件SW。這樣一來，能夠保證所有電池單元10的充電量大致均等。送風(fēng)機(jī)控制電路216與運(yùn)算電路219相連，同時(shí)與送風(fēng)機(jī)581相連。運(yùn)算電路219 將多個(gè)電池模塊100的電池信息輸送給送風(fēng)機(jī)控制電路216。送風(fēng)機(jī)控制電路216根據(jù)電 池模塊100的電池信息，控制送風(fēng)機(jī)581的開啟和關(guān)斷的切換以及送風(fēng)機(jī)581的轉(zhuǎn)速?？傠妷簷z測(cè)電路213與CAN通信電路203相連，同時(shí)與漏電檢測(cè)電路214相連。另 外，總電壓檢測(cè)電路213經(jīng)由導(dǎo)線53與電壓端子V1、V2相連。漏電檢測(cè)電路214與總電壓 檢測(cè)電路213相連，同時(shí)與接觸器控制電路215相連。接觸器控制電路215與漏電檢測(cè)電 路214相連，同時(shí)與接觸器102相連。
總電壓檢測(cè)電路213檢測(cè)多個(gè)電池單元10的總電壓?？傠妷褐当惠斔徒o漏電檢 測(cè)電路214，同時(shí)經(jīng)由CAN通信電路203輸送給主控制部300。漏電檢測(cè)電路214基于檢測(cè)到的總電壓值，檢測(cè)多個(gè)電池單元10有無漏電。來自 漏電檢測(cè)電路214的表示有無漏電的信號(hào)被輸送給接觸器控制電路215。接觸器控制電路215基于來自漏電檢測(cè)電路214的漏電檢測(cè)信號(hào)來控制接觸器 102的開啟和斷開。電力供給電路217與印刷電路基板21A的電池特性檢測(cè)電路1相連，同時(shí)通過電 源線502與非動(dòng)力用電池12相連。另外，電力供給電路217通過導(dǎo)線56與印刷電路基板 21B、21C相連。電力供給電路217包含DC-DC轉(zhuǎn)換器，將來自非動(dòng)力用電池12的電壓轉(zhuǎn)換 為低電壓。車輛起動(dòng)檢測(cè)電路218與印刷電路基板21A的電力供給電路217相連，同時(shí)與起 動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生部301相連。另外，起動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生部301還與主控制部300相連。車輛起動(dòng)檢測(cè)電路218對(duì)由起動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生部301產(chǎn)生的起動(dòng)信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)。在檢 測(cè)到起動(dòng)信號(hào)的情況下，車輛起動(dòng)檢測(cè)電路218起動(dòng)電力供給電路217。起動(dòng)后的電力供給 電路217將通過DC-DC轉(zhuǎn)換器獲得的低電壓作為電源供給至多個(gè)印刷電路基板21A 21C 的各個(gè)電池特性檢測(cè)電路1。由此，起動(dòng)多個(gè)印刷電路基板21A 21C的各個(gè)電池特性檢測(cè) 電路1。通過各個(gè)印刷電路基板21A 21C的電池特性檢測(cè)電路起動(dòng)，從而各個(gè)串行通信 電路M起動(dòng)。其結(jié)果，能夠在印刷電路基板21A 21C之間進(jìn)行串行通信。看門狗電路220與CAN通信電路203相連，同時(shí)與接觸器102相連?？撮T狗電路 220例如監(jiān)視CAN通信電路203等具有的CPU是否存在異常。在CPU正常工作時(shí)，某個(gè)一定 周期的信號(hào)從CPU輸送到看門狗電路220。另一方面，在CPU產(chǎn)生異常時(shí)，不向看門狗電路 220輸送信號(hào)。此時(shí)，看門狗電路220對(duì)CPU進(jìn)行再起動(dòng)控制。從而，CPU從異?；謴?fù)正常。這樣，在本實(shí)施方式中，印刷電路基板21A的控制相關(guān)電路2作為檢測(cè)多個(gè)電池單 元10的參數(shù)的功能，具有以電壓方式檢測(cè)流過多個(gè)電池單元10的電流的電流檢測(cè)功能、檢 測(cè)多個(gè)電池單元10的總電壓的總電壓檢測(cè)功能和檢測(cè)多個(gè)電池單元10有無漏電的漏電檢 測(cè)功能。另外，印刷電路基板21A的控制相關(guān)電路2作為進(jìn)行與多個(gè)電池單元10相關(guān)的控 制的功能，具有與電動(dòng)車輛的主控制部300進(jìn)行CAN通信的CAN通信功能、控制接觸器102 的開啟和斷開的接觸器控制功能、控制送風(fēng)機(jī)581的送風(fēng)機(jī)控制功能、對(duì)電動(dòng)車輛的起動(dòng) 進(jìn)行響應(yīng)從而控制各個(gè)電池特性檢測(cè)電路1的串行通信電路對(duì)的起動(dòng)的起動(dòng)控制功能、計(jì) 算流過多個(gè)電池單元10的電流值并計(jì)算各個(gè)電池單元10的充電量的運(yùn)算功能、使多個(gè)電 池單元10的充電量均等化的均等化控制功能以及對(duì)CAN通信電路203的CPU的再起動(dòng)進(jìn) 行控制的看門狗功能。此外，印刷電路基板21A的控制相關(guān)電路2作為向多個(gè)印刷電路基板21A 21C 供給電力的功能，具有向多個(gè)印刷電路基板21A 21C的電池特性檢測(cè)電路1供給電力的 電力供給功能。這種情況下，電池特性檢測(cè)電路1和多個(gè)控制相關(guān)電路2之間的布線形成在印刷 電路基板2IA上。
20另外設(shè)置用于檢測(cè)電流的檢測(cè)單元、用于檢測(cè)總電壓的檢測(cè)單元和用 于檢測(cè)漏電的檢測(cè)單元。此外，無需另外設(shè)置具有CAN通信功能的控制單元、用于控制接觸器102的控制單 元、用于控制送風(fēng)機(jī)581的控制單元和用于控制串行通信電路M的起動(dòng)的控制單元。另外，無需另外設(shè)置用于進(jìn)行電流值計(jì)算和充電量計(jì)算的運(yùn)算單元、用于進(jìn)行充 電量均等化控制的控制單元和用于控制CPU的控制單元。此外，無需在多個(gè)印刷電路基板21A 21C上分別設(shè)置電力供給單元。由此，能夠進(jìn)一步簡化電池系統(tǒng)500的布線，同時(shí)使電池系統(tǒng)500進(jìn)一步小型化。[9]第九實(shí)施方式以下，對(duì)于第九實(shí)施方式涉及的電池系統(tǒng)，僅說明與第一實(shí)施方式涉及的電池系 統(tǒng)500的不同之處。圖22是表示第九實(shí)施方式涉及的電池系統(tǒng)500內(nèi)的電池模塊100A 100D的連接 和布線的一個(gè)例子的示意平面圖。本實(shí)施方式涉及的電池系統(tǒng)500具備電池模塊100A 100D、印刷電路基板21A 21D、接觸器102、HV(High Voltage;高壓)連接器、服務(wù)插頭 (serves plug) 530 和送風(fēng)機(jī) 581。如圖22所示，在本實(shí)施方式中，電池模塊100C的端面E2和電池模塊100D的端面 El配置成彼此相對(duì)，電池模塊100B的端面El和電池模塊100A的端面E2配置成彼此相對(duì)。 另外，電池模塊100C的側(cè)面E4和電池模塊100B的側(cè)面E4配置成彼此相對(duì)，電池模塊100D 的側(cè)面E4和電池模塊100A的側(cè)面E4配置成彼此相對(duì)。此外，電池模塊100C的端面El和 電池模塊100B的端面E2配置成面向側(cè)壁550d，電池模塊100D的端面E2和電池模塊100A 的端面El配置成面向側(cè)壁550b。在電池模塊100AU00B的側(cè)面E3和側(cè)壁550c之間的區(qū)域，服務(wù)插頭530、HV連接 器520和接觸器102被配置成從側(cè)壁550d至側(cè)壁550b按照上述順序排列。HV連接器520 具有電壓端子V1、V2。殼體550的側(cè)壁550b上設(shè)置有電壓端子V3、V4和通信端子C。側(cè)壁 550c上設(shè)置有HV連接器520的電壓端子V1、V2。側(cè)壁550d上設(shè)置有送風(fēng)機(jī)端子F。通信 端子C和電壓端子V3、V4的連接和布線與第一實(shí)施方式相同。印刷電路基板21A 21D以分別與電池模塊100A 100D對(duì)應(yīng)的方式設(shè)置。印刷 電路基板21A 21D上分別安裝有電池特性檢測(cè)電路1，其具有對(duì)相應(yīng)的電池模塊100A 100D的多個(gè)電池單元10的電池特性進(jìn)行檢測(cè)的電池特性檢測(cè)功能。另外，印刷電路基板 21A、21C上安裝有電池特性檢測(cè)電路1的同時(shí)，還安裝具有與各個(gè)電池單元10的電池特性 檢測(cè)功能不同的功能的控制相關(guān)電路2。印刷電路基板21A的控制相關(guān)電路2包含CAN通 信電路203和接觸器控制電路215。印刷電路基板21C的控制相關(guān)電路2包含送風(fēng)機(jī)控制 電路216。另外，印刷電路基板21A的CAN通信電路203的圖示在圖中省略。電池模塊100A的最低電位的負(fù)電極IOb和電池模塊100B的最高電位的正電極 IOa通過母線501a相連。電池模塊100C的最低電位的負(fù)電極IOb和電池模塊100D的最 高電位的正電極IOa通過母線501a相連。電池模塊100B的最低電位的負(fù)電極IOb通過電 源線501與服務(wù)插頭530相連。同時(shí)電池模塊100C的最高電位的正電極IOa通過電源線 501與服務(wù)插頭530相連。服務(wù)插頭530例如在電池系統(tǒng)500的維修時(shí)由操作者關(guān)斷。在服務(wù)插頭530被關(guān)斷的情況下，由電池模塊100AU00B構(gòu)成的串聯(lián)電路與由電池模塊100CU00D構(gòu)成的串聯(lián) 電路被電分離。此時(shí)，四個(gè)電池模塊100A 100D之間的電流路徑被切斷。由此，確保維修 時(shí)的安全性。在電池系統(tǒng)500的維修時(shí)，接觸器102也與服務(wù)插頭530 —起被操作者關(guān)斷。此 時(shí)，四個(gè)電池模塊100A 100D之間的電流路徑被可靠地切斷。由此，能夠充分確保維修時(shí) 的安全性。另外，在各個(gè)電池模塊100A 100D的電壓彼此相等時(shí)，由電池模塊100AU00B 構(gòu)成的串聯(lián)電路的總電壓和由電池模塊100CU00D構(gòu)成的串聯(lián)電路的總電壓相同。因而， 能夠防止在維修時(shí)電池系統(tǒng)500內(nèi)產(chǎn)生高電壓。電池模塊100A的最高電位的正電極IOa通過電源線501并經(jīng)由接觸器102與HV 連接器520的電壓端子Vl相連。電池模塊100D的最低電位的負(fù)電極IOb通過電源線501 并經(jīng)由接觸器102與HV連接器520的電壓端子V2相連。此時(shí)，通過將電動(dòng)車輛的電機(jī)等 連接在電壓端子VI、V2之間，能夠?qū)⒋?lián)連接的電池模塊100A 100D的電力供給到電機(jī)等。印刷電路基板21A的電池特性檢測(cè)電路1的串行通信電路24(參照?qǐng)D2)和印刷 電路基板21B的電池特性檢測(cè)電路1的串行通信電路M通過通信線Pl相互連接。印刷電 路基板21B的電池特性檢測(cè)電路1的串行通信電路M和印刷電路基板21C的電池特性檢 測(cè)電路1的串行通信電路M通過通信線P2相互連接。印刷電路基板21C的電池特性檢測(cè) 電路1的串行通信電路M和印刷電路基板21D的電池特性檢測(cè)電路1的串行通信電路M 通過通信線P3相互連接。由通信線Pl P3構(gòu)成總線。在本實(shí)施方式中，印刷電路基板21A配置在通信端子C和接觸器102的附近。印 刷電路基板21A的CAN通信電路203通過導(dǎo)線與通信端子C相連。由此，控制相關(guān)電路2 和主控制部300能夠通信。另外，印刷電路基板21A的接觸器控制電路215通過導(dǎo)線M與 接觸器控制電路215相連。由此，控制相關(guān)電路2能夠控制接觸器102的開啟和斷開。印刷電路基板21C配置在送風(fēng)機(jī)端子F附近。送風(fēng)機(jī)581與送風(fēng)機(jī)端子F相連。 另外，印刷電路基板21C的送風(fēng)機(jī)控制電路216通過導(dǎo)線55與送風(fēng)機(jī)端子F相連。由此， 控制相關(guān)電路2能夠控制送風(fēng)機(jī)581的開啟和斷開或送風(fēng)機(jī)581的轉(zhuǎn)速。這樣，在本實(shí)施方式涉及的電池系統(tǒng)500中，印刷電路基板2IA包含控制相關(guān)電路 2，而控制相關(guān)電路2包含CAN通信電路203和接觸器控制電路215。由此，電池模塊100A 100D的串行通信電路M和電動(dòng)車輛的主控制部300之間能夠通過CAN通信電路203進(jìn)行 通信。另外，接觸器102的開啟和斷開能夠被控制。此外，印刷電路基板21C包含控制相關(guān)電路2，而控制相關(guān)電路2包含送風(fēng)機(jī)控制 電路216。由此，送風(fēng)機(jī)581的開啟和斷開或送風(fēng)機(jī)581的轉(zhuǎn)速能夠被控制。因而，在電池系統(tǒng)500內(nèi)無需另外設(shè)置送風(fēng)機(jī)控制單元、CAN通信單元和接觸器控 制單元。由此，能夠簡化電池系統(tǒng)500的布線，同時(shí)能夠使電池系統(tǒng)500小型化。另外，由 于主控制部300也可以不具有送風(fēng)機(jī)控制功能和接觸器控制功能，因此能夠減輕主控制部 300的處理負(fù)擔(dān)。 印刷電路基板2IA配置在通信端子C和接觸器102的附近。也就是說，具有CAN通 信電路203和接觸器控制電路215的印刷電路基板21A配置在比其他印刷電路基板21B 21C更靠近通信端子C和接觸器102的位置。由此，能夠縮短連接控制相關(guān)電路2和通信端子C的布線，同時(shí)也能夠縮短連接控制相關(guān)電路2和接觸器102的布線(導(dǎo)線)54。另外，印刷電路基板21C配置在送風(fēng)機(jī)端子F附近。也就是說，具有送風(fēng)機(jī)控制電 路216的印刷電路基板21C配置在比其他印刷電路基板21A、21B、21D更靠近送風(fēng)機(jī)端子F 的位置。由此，能夠縮短連接控制相關(guān)電路2和送風(fēng)機(jī)端子F的布線(導(dǎo)線55)。[10]第十實(shí)施方式以下，對(duì)第十實(shí)施方式涉及的電動(dòng)車輛進(jìn)行說明。本實(shí)施方式涉及的電動(dòng)車輛具 備第一 第九中任一種實(shí)施方式涉及的電池系統(tǒng)。另外，以下，作為電動(dòng)車輛的一個(gè)例子， 說明電動(dòng)汽車。圖23是表示具備電池系統(tǒng)500的電動(dòng)汽車的結(jié)構(gòu)框圖。如圖23所示，本實(shí)施方 式涉及的電動(dòng)汽車600包含電池系統(tǒng)500、主控制部300和非動(dòng)力用電池12、起動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生 部301、電力轉(zhuǎn)換部601、電機(jī)602、驅(qū)動(dòng)輪603、加速器裝置604、制動(dòng)器裝置605和轉(zhuǎn)速傳感 器606。電機(jī)602是交流(AC)電機(jī)時(shí)，電力轉(zhuǎn)換部601包含變換器電路。在本實(shí)施方式中，如上所述，非動(dòng)力用電池12和起動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生部301與電池系統(tǒng) 500相連。另外，電池系統(tǒng)500經(jīng)由電力轉(zhuǎn)換部601與電機(jī)602相連，同時(shí)與主控制部300 相連。如上所述，從電池系統(tǒng)500的印刷電路基板21A的CAN通信電路203 (參照?qǐng)D2)將多 個(gè)電池模塊100(參照?qǐng)D1)的電池信息輸送給主控制部300。另外，起動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生部301、 加速器裝置604、制動(dòng)器裝置605和轉(zhuǎn)速傳感器606與主控制部300相連。主控制部300例 如由CPU和存儲(chǔ)器或微型計(jì)算機(jī)構(gòu)成。加速器裝置604包含電動(dòng)汽車600所設(shè)有的加速器踏板60 、和對(duì)加速器踏板 60 的操作量(踩踏量)進(jìn)行檢測(cè)的加速器檢測(cè)部604b。一旦駕駛員操縱加速器踏板 60 ，則加速器檢測(cè)部604b以駕駛員未操作的狀態(tài)為基準(zhǔn)對(duì)加速器踏板60 的操作量進(jìn) 行檢測(cè)。所檢測(cè)到的加速器踏板60 的操作量被輸送給主控制部300。起動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生部301在電動(dòng)汽車600起動(dòng)時(shí)產(chǎn)生起動(dòng)信號(hào)。起動(dòng)信號(hào)被輸送給電 池系統(tǒng)500和主控制部300。制動(dòng)器裝置605包含電動(dòng)汽車600所設(shè)有的制動(dòng)器踏板60 、對(duì)由駕駛員進(jìn)行的 制動(dòng)器踏板60 的操作量(踩踏量)進(jìn)行檢測(cè)的制動(dòng)器檢測(cè)部60恥。一旦駕駛員操縱制 動(dòng)器踏板60 ，則通過制動(dòng)器檢測(cè)部60 檢測(cè)其操作量。檢測(cè)到的制動(dòng)器踏板60 的操 作量被輸送給主控制部300。轉(zhuǎn)速傳感器606對(duì)電機(jī)602的轉(zhuǎn)速進(jìn)行檢測(cè)。檢測(cè)到的轉(zhuǎn)速被輸送給主控制部 300。在檢測(cè)到來自起動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生部301的起動(dòng)信號(hào)時(shí)，主控制部300起動(dòng)。另外，如上 所述，電池模塊100的電池信息、加速器踏板60 的操作量、制動(dòng)器踏板60 的操作量和 電機(jī)602的轉(zhuǎn)速被輸送給主控制部300。主控制部300根據(jù)這些信息，進(jìn)行電池模塊100的 充放電控制和電力轉(zhuǎn)換部601的電力轉(zhuǎn)換控制。例如，根據(jù)加速器操作，在電動(dòng)汽車600發(fā)動(dòng)和加速時(shí)，從電池系統(tǒng)500將電池模 塊100的電力供給到電力轉(zhuǎn)換部601。此外，主控制部300根據(jù)被提供的加速器踏板60 的操作量，計(jì)算出應(yīng)該輸送到 驅(qū)動(dòng)輪603的旋轉(zhuǎn)力(指令轉(zhuǎn)矩)，并根據(jù)該指令轉(zhuǎn)矩，將控制信號(hào)輸出至電力轉(zhuǎn)換部601。接收到上述控制信號(hào)的電力轉(zhuǎn)換部601將從電池系統(tǒng)500供給的電力轉(zhuǎn)換為用于驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪603所需的電力(驅(qū)動(dòng)電力)。由此，由電力轉(zhuǎn)換部601轉(zhuǎn)換后的驅(qū)動(dòng)電力被供 給到電機(jī)602，并且基于該驅(qū)動(dòng)電力的電機(jī)602的旋轉(zhuǎn)力被傳送給驅(qū)動(dòng)輪603。另一方面，在根據(jù)制動(dòng)操作電動(dòng)汽車600減速時(shí)，電機(jī)602作為發(fā)電裝置發(fā)揮功 能。此時(shí)，電力轉(zhuǎn)換部601將由電機(jī)602產(chǎn)生的再生電力轉(zhuǎn)換為適于對(duì)電池模塊100進(jìn)行 充電的電力，并輸送給電池模塊100。由此，對(duì)電池模塊100進(jìn)行充電。如上所述，本實(shí)施方式涉及的電動(dòng)汽車600內(nèi)設(shè)有第一 第九中任一種實(shí)施方式 所涉及的電池系統(tǒng)。由此，能夠簡化電動(dòng)汽車600中的布線，同時(shí)使電動(dòng)汽車600小型化。[11]其他實(shí)施方式(1)盡管第一和第九實(shí)施方式涉及的電池系統(tǒng)500具有四個(gè)電池模塊100和四個(gè) 印刷電路基板21A 21D，第二 第八實(shí)施方式涉及的電池系統(tǒng)500具有四個(gè)電池模塊100 和三個(gè)印刷電路基板21A 21C，但并不局限于此。電池系統(tǒng)500既可以具有三個(gè)以下的電池模塊100，也可以具有五個(gè)以上的電池 模塊100。另外，電池系統(tǒng)500既可以具有兩個(gè)以下的印刷電路基板，也可以具有五個(gè)以上 的印刷電路基板。此外，在電池模塊100包含多個(gè)電池單元10時(shí)，電池系統(tǒng)500也可以具 有數(shù)量比電池模塊100的數(shù)量多的印刷電路基板。(2)在第一 第七以及第九實(shí)施方式涉及的電池系統(tǒng)500中，在一個(gè)印刷電路基 板上安裝有CAN通信功能、送風(fēng)機(jī)控制功能、電流檢測(cè)功能、運(yùn)算功能、均等化控制功能、看 門狗功能、起動(dòng)控制功能、電力供給功能、總電壓檢測(cè)功能、漏電檢測(cè)電路功能和接觸器控 制功能(以下稱作“控制相關(guān)功能”)中的三種以下功能，但并不局限于此。也可以在1個(gè) 印刷電路基板上安裝4個(gè)以上的控制相關(guān)功能。(3)在第八實(shí)施方式涉及的電池系統(tǒng)500中，在一個(gè)印刷電路基板上安裝有所有 控制相關(guān)功能，但并不局限于此。也可以將多個(gè)控制相關(guān)功能分散安裝在多個(gè)印刷電路基 板上。(4)在第四實(shí)施方式涉及的電池系統(tǒng)500中，電流檢測(cè)功能是以電壓方式檢測(cè)流 過多個(gè)電池單元10的電流，運(yùn)算功能根據(jù)來自電流檢測(cè)功能的電壓值，計(jì)算出電流值，但 并不局限于此。在電池系統(tǒng)500不具有電流檢測(cè)功能時(shí)，電動(dòng)車輛的主控制部300可以以電壓方 式檢測(cè)流過多個(gè)電池單元10的電流，而運(yùn)算功能可以根據(jù)來自電動(dòng)車輛的主控制部300的 電壓值，計(jì)算出電流值。同樣，在電池系統(tǒng)500不具有運(yùn)算功能時(shí)，電流檢測(cè)功能中可以以電壓方式檢測(cè) 流過多個(gè)電池單元10的電流，并且電動(dòng)車輛的主控制部300根據(jù)來自電流檢測(cè)功能的電壓 值，計(jì)算出電流值。(5)在第五實(shí)施方式涉及的電池系統(tǒng)500中，看門狗功能是監(jiān)視CAN通信電路203 的CPU是否異常，但并不局限于此?？撮T狗功能例如也可以監(jiān)視串行通信電路M、運(yùn)算電路 219或電動(dòng)車輛的主控制部300等具有的CPU是否異常。(6)在第七實(shí)施方式涉及的電池系統(tǒng)500中，總電壓檢測(cè)功能是檢測(cè)多個(gè)電池單 元10的總電壓，漏電檢測(cè)功能是根據(jù)來自總電壓檢測(cè)功能的總電壓值檢測(cè)多個(gè)電池單元 10有無漏電，并且接觸器控制功能根據(jù)漏電檢測(cè)功能的漏電信號(hào)控制接觸器102，但并不 局限于此。
在電池系統(tǒng)500不具有總電壓檢測(cè)功能和漏電檢測(cè)功能中至少一個(gè)時(shí)，電動(dòng)車輛 的主控制部300也可以檢測(cè)多個(gè)電池單元10的總電壓，同時(shí)根據(jù)總電壓值檢測(cè)多個(gè)電池單 元10有無漏電，而接觸器控制功能根據(jù)來自主控制部300的漏電檢測(cè)信號(hào)對(duì)接觸器102進(jìn) 行控制。同樣，在電池系統(tǒng)500不具有漏電檢測(cè)功能和接觸器控制功能中至少一個(gè)時(shí)，總 電壓檢測(cè)功能中也可以檢測(cè)多個(gè)電池單元10的總電壓，電動(dòng)車輛的主控制部300根據(jù)來自 總電壓檢測(cè)功能的總電壓值檢測(cè)多個(gè)電池單元10有無漏電，并根據(jù)漏電檢測(cè)信號(hào)對(duì)接觸 器102進(jìn)行控制。另外，在電池系統(tǒng)500不具有總電壓檢測(cè)功能和接觸器控制功能中至少一個(gè)時(shí)， 電動(dòng)車輛的主控制部300也可以檢測(cè)多個(gè)電池單元10的總電壓，漏電檢測(cè)功能根據(jù)來自電 動(dòng)車輛的主控制部300的總電壓值檢測(cè)多個(gè)電池單元10有無漏電，并且電動(dòng)車輛的主控制 部300根據(jù)來自漏電檢測(cè)功能的漏電檢測(cè)信號(hào)對(duì)接觸器102進(jìn)行控制。(7)在第一 第九實(shí)施方式中，電池單元10呈大致長方體形狀，但并不局限于此。 電池單元10也可以呈圓筒形狀。 (8)在第二實(shí)施方式中，印刷電路基板21A、21B的電池特性檢測(cè)電路1檢測(cè)對(duì)應(yīng)的 電池模塊100的多個(gè)(在第二實(shí)施方式中18個(gè))電池單元10的電池特性。另外，印刷電 路基板21C的電池特性檢測(cè)電路1檢測(cè)對(duì)應(yīng)的電池模塊100和毗鄰的另一個(gè)電池模塊100 的多個(gè)(在第二實(shí)施方式中36個(gè))電池單元10的電池特性。這樣，與印刷電路基板21A、21B的電池特性檢測(cè)電路1相比，印刷電路基板2IC的 電池特性檢測(cè)電路1檢測(cè)更多的電池單元10的電池特性。由此，在印刷電路基板21C的電 池特性檢測(cè)電路1比印刷電路基板21A、21B的電池特性檢測(cè)電路1大型化的情況下，優(yōu)選 將控制相關(guān)電路2安裝在印刷電路基板21A、21B(在第二實(shí)施方式的例子中為印刷電路基 板21A)上。這種情況下，能夠抑制印刷電路基板21C的大型化。另外，能夠抑制印刷電路 基板21C的消耗電力的增加。(12)發(fā)明內(nèi)容的各個(gè)結(jié)構(gòu)要素與實(shí)施方式的各部的對(duì)應(yīng)關(guān)系以下，對(duì)發(fā)明內(nèi)容的各個(gè)結(jié)構(gòu)要素與實(shí)施方式的各部的對(duì)應(yīng)例子進(jìn)行說明，但本 發(fā)明并不局限于此。在上述各種實(shí)施方式中，電池單元10為電池單元的例子，印刷電路基板21A 21D 為電路基板的例子，多個(gè)電池單元10的電壓和溫度(電池特性)為第一參數(shù)的例子，電池 特性檢測(cè)功能為第一功能的例子。CAN通信功能、送風(fēng)機(jī)控制功能、電流檢測(cè)功能、運(yùn)算功能、均等化控制功能、看門 狗功能、起動(dòng)控制功能、電力供給功能、總電壓檢測(cè)功能、漏電檢測(cè)功能或接觸器控制功能 (控制相關(guān)功能)為第二功能的例子。流過多個(gè)電池單元10的電流、多個(gè)電池單元10的總電壓或多個(gè)電池單元10的漏 電為第二參數(shù)的例子。電流檢測(cè)功能、總電壓檢測(cè)功能或漏電檢測(cè)功能為檢測(cè)第二參數(shù)的 功能的例子。CAN通信功能、送風(fēng)機(jī)控制功能、運(yùn)算功能、均等化控制功能、看門狗功能、起動(dòng) 控制功能或接觸器控制功能是進(jìn)行與電池單元相關(guān)的控制的功能的例子。電力供給功能是 對(duì)電路基板部分供給電力的功能的例子。由電阻R和開關(guān)元件SW組成的串聯(lián)電路是放電 電路的例子，電池系統(tǒng)500為電池系統(tǒng)的例子。電機(jī)602為電機(jī)的例子，驅(qū)動(dòng)輪603為驅(qū)動(dòng)輪的例子，電動(dòng)汽車600為電動(dòng)車輛的例子。作為發(fā)明內(nèi)容的各個(gè)結(jié)構(gòu)要素，也可以使用除了發(fā)明內(nèi)容中記載的結(jié)構(gòu)或功能以 外的其他各種要素。產(chǎn)業(yè)上的可應(yīng)用性本發(fā)明能夠有效地應(yīng)用在以電力為驅(qū)動(dòng)源的各種移動(dòng)體、電力的存儲(chǔ)裝置或移動(dòng) 設(shè)備等上。
權(quán)利要求
1.一種電池系統(tǒng)，其特征在于，具備多個(gè)電池單元、一個(gè)或多個(gè)電路基板，所述一個(gè)或多個(gè)電路基板各自具有檢測(cè)各個(gè)電池單元的第一參數(shù)的第一功能， 至少一個(gè)電路基板還具有與所述第一功能不同的第二功能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池系統(tǒng)，其特征在于，所述第二功能包含檢測(cè)所述多個(gè)電池單元的第二參數(shù)的功能。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電池系統(tǒng)，其特征在于，所述第二功能包含進(jìn)行與所述多個(gè)電池單元相關(guān)的控制的功能。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3的任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的電池系統(tǒng)，其特征在于，所述第二功能包含將電力供給到實(shí)現(xiàn)所述第一功能的所述一個(gè)或多個(gè)電路基板部分 的功能。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4的任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的電池系統(tǒng)，其特征在于，設(shè)置多個(gè)所述電路基板，所述多個(gè)電路基板各自還包含使各個(gè)電池單元放電的放電電路。
6.一種電動(dòng)車輛，其特征在于具備權(quán)利要求1 5的任意一項(xiàng)權(quán)利要求記載的電池系統(tǒng)；由來自所述電池系統(tǒng)的所述多個(gè)電池單元的電力進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的電機(jī)；和通過所述電機(jī)的旋轉(zhuǎn)力進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)輪。
全文摘要
本發(fā)明提供一種布線簡單化同時(shí)能夠小型化的電池系統(tǒng)以及具備該電池系統(tǒng)的電動(dòng)車輛。電池系統(tǒng)(500)具備多個(gè)電池單元(10)和多個(gè)印刷電路基板(21A～21D)。在印刷電路基板(21A～21D)中分別安裝具有檢測(cè)多個(gè)電池單元(10)的電池特性的電池特性檢測(cè)功能的電池特性檢測(cè)電路(1)。另外，在印刷電路基板(21A)中安裝有電池特性檢測(cè)電路(1)的同時(shí)，還安裝具有與各個(gè)電池單元(10)的電池特性檢測(cè)功能不同功能的控制相關(guān)電路(2)。
文檔編號(hào)H01M10/42GK102110842SQ20101062173
公開日2011年6月29日 申請(qǐng)日期2010年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月28日
發(fā)明者大倉計(jì)美, 岸本圭司, 瀨尾和宏, 西原由知 申請(qǐng)人:三洋電機(jī)株式會(huì)社